论文标题：Enhancing Toy Safety: Time to Improve Chemical Migration Testing

期刊：Frontiers of Environmental Science & Engineering

作者：Peter Lund Boiesen , Henrik Holbech , Elvis Genbo Xu

发表时间： 15 Mar 2025

DOI： 10.1007/s11783-025-1961-3

微信链接：点击此处阅读微信文章

第五届FESE青年论坛

会议详情：第五届FESE青年论坛开放注册

摘要

本研究对儿童玩具化学物质迁移测试协议从早期到当下的演变进行了探讨。通过文献综合分析，并与欧洲标准EN 71-10等国际标准对比，明确了影响化学物质迁移测试的关键因素，涵盖温度、pH值、接触时长、模拟物选择以及搅拌方法。文章提议对现有测试协议加以改进，以提升准确性与真实性，例如将温度调整至生理水平、进行pH值调节、延长迁移测试时间以及实现模拟物的多样化。此外，倡导采用更全面的方式保障玩具安全，充分考量多种物质间的相互作用以及不同年龄段儿童的脆弱性。同时，还探讨了分析技术的进步，这些进步是提高检测灵敏度和特异性的有力工具。文章着重强调了全球协调与合作解决方案的紧迫性和必要性，旨在确保标准的一致性，为全球儿童营造一个更安全的环境。通过统一测试协议、交流最佳实践并利用技术创新，各利益相关方能够将儿童福祉置于首位，打造一个玩具既能带来欢乐又不影响安全的世界。

儿童玩具能为孩子带来欢乐，确保其安全是制造商、监管机构、家长和消费者的共同责任。其中，化学物质迁移测试起着关键作用，它用于评估有害物质从玩具转移至儿童身体的情况。人们对铅、汞等化学物质风险的关注可追溯到20世纪初。随着玩具行业的不断发展，安全问题愈发突出，进而推动了相关法规的出台。1960年美国颁布的《联邦危险物品法案》（FHSA）是一个重要的里程碑，该法案要求对玩具和消费品中的有害物质进行标注。化学迁移测试的兴起源于20世纪70年代和80年代一些备受关注的事件，这些事件揭露了玩具中存在有害物质，特别是含铅涂料。起初，由于铅、镉、汞等金属对儿童健康有明确危害，测试主要聚焦于这些金属。随着法规的完善和科学认知的提升，测试技术也不断进步，引入了气相色谱-质谱法和稳定同位素稀释测定法等，以便检测更低浓度的化学物质。这一进步促使安全标准更为严格，例如欧洲食品安全局将双酚A的每日可耐受摄入量从每天每千克体重4微克大幅降至0.2纳克。测试范围也进一步扩大，涵盖了增塑剂、阻燃剂、紫外线吸收剂和挥发性有机化合物等。

近几十年来，全球在协调玩具安全标准和测试方法方面的力度不断加大，国际标准化组织（ISO）和欧洲标准化委员会（CEN）等组织发挥了关键作用。ISO 8124和EN 71等标准为测试方法、样品制备和化学物质限量提供了指导，确保各地区采取统一的安全措施，促进了国际贸易的发展。欧盟的《玩具指令》（2009/48/EF）体现了严格的规定，旨在最大程度降低化学物质迁移风险，这些风险包括摄入、皮肤接触和吸入，可能引发发育障碍、内分泌紊乱和致癌等危害。例如，EN 71-10为玩具中化学物质的使用制定了准则，要求制造商降低儿童接触化学物质的健康风险。尽管这些标准提供了坚实的框架，但在模拟测试条件的准确性和真实性方面仍存在不足。

为推动玩具安全的化学物质迁移测试发展，需要更深入地了解生物体液、毒物代谢动力学以及更真实的模拟条件。在测试协议中，对玩具安全化学物质迁移测试有效性至关重要的关键因素包括温度、pH值调节、接触时间、模拟物选择和搅拌方法（图1）。

图1 概述玩具安全相关化学物质迁移测试协议中的关键因素，重点介绍相关化学物质、现行标准和改进建议

1）温度：通常情况下，温度越高，化学物质的迁移速度越快。EN 71-10标准采用20℃的水进行测试，可能会低估迁移速率。采用与人体生理相近的37℃，能更好地反映实际暴露情况，从而提高测试的准确性。

2）pH值：唾液、汗液等生物体液的pH值各不相同，这会对物质的迁移产生影响。根据特定的模拟物和化合物调整pH值，可提高评估的准确性。

3）接触时间：EN 71-10规定迁移测试时间为60分钟，这对于某些评估可能足够，但可能需要延长时间才能捕捉到长期风险。

4）模拟物的选择：水是现行标准中的主要模拟物，但对于某些物质，其效果欠佳。人工唾液是有机化合物测试的优选，它能更好地模拟生理条件，对邻苯二甲酸盐等物质的迁移速率更高。然而，为解决特定的生物利用率问题，还需要更多针对不同生物体液的模拟物。生物体液的特性（如pH值和温度）会影响物质的迁移。

5）搅拌方法：适当的搅拌可避免局部饱和，确保迁移评估的准确性，但还需要开展更多研究，以优化针对不同玩具材料的搅拌方法。

分析技术的进步，如高分辨率质谱法和纳米拉曼光谱法，能够检测纳米级别的化学物质和颗粒，这对于识别低浓度风险至关重要。未来，非靶向筛选、机器学习（ML）和人工智能（AI）在光谱分析中的应用有望进一步提高测试的准确性和效率。为完善现有协议，更好地模拟现实世界的条件十分关键。目前的方法主要侧重于单一物质，而更全面的方法应综合考虑化学混合物的风险评估以及不同的测试条件，认识到玩具成分的复杂性，捕捉协同或拮抗作用，从而进行更全面的健康风险评估。此外，人们对玩具中微纳米塑料的关注度不断提高，这凸显了EN 71-10标准的漏洞，该标准缺乏对塑料微粒迁移的相关规定。需要运用上述分析方法，如先进的光谱法和颗粒/元素表征法，来评估这些潜在危害。同时，还应考虑多种玩具的累积暴露以及不同年龄段儿童的脆弱性，因为儿童的行为（如啃咬频率、玩耍时长和偏好的玩具类型）会随年龄而变化。根据这些行为调整测试参数，可确保更准确地评估长期暴露风险。

确保全球玩具安全需要统一的测试协议，这需要全球监管机构、研究人员和制造商共同合作。将协议标准化具有诸多益处，例如促进关键数据和最佳实践的交流。例如，经济合作与发展组织（OECD）的数据互认（MAD）机制允许成员国共享经过验证的毒性测试结果，这体现了标准化迁移测试对提高儿童安全的作用。统一的协议还能确保安全标准方面的技术进步得到一致应用，无论玩具在何处生产或销售。若缺乏标准化，所提出的改进措施（图1）在不同地区的实施可能会存在差异。

总之，评估玩具中的化学物质迁移情况对儿童安全至关重要。虽然测试协议已取得重大进展，但仍面临一些挑战，如参数优化、模拟条件改善和全面风险评估方法的采用。全球合作对于协议标准化、知识共享和技术创新应用至关重要，持续的研究与合作对于提升玩具安全性和保护儿童健康意义重大。

期刊简介

Frontiers of Environmental Science & Engineering是由高等教育出版社、中国工程院和清华大学共同主办的环境领域综合学术期刊，聚焦环境领域前沿问题与研究成果，重点关注开创性、跨学科的研究，致力于打造具有国际影响力的高水平学术交流平台，是中国工程院院刊系列期刊、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊。

主编：曲久辉院士，John Crittenden院士

期刊官网1（国内免费获取）

http://journal.hep.com.cn/fese

期刊官网2

www.springer.com/journal/11783

欢迎关注